LCD – (Liquid Cristal Display)

LCD – (Liquid Cristal Display)

La tecnología LCD es, hoy en día, una de las más pujantes y que más rápidamente evoluciona mejorándose continuamente.
Aunque la tecnología que los cristales líquidos es relativamente reciente, parte de las curiosas propiedades de los cristales líquidos ya fueron observados en 1888 cuando se experimentaba con una sustancia similar al colesterol, esta sustancia permanecía turbia a temperatura ambiente y se aclaraba según se calentaba; al enfriarse mas y mas azulado se tornaba de color hasta solidificarse y volverse opaca.
Este efecto paso desapercibido hasta que la compañía RCA aprovecho sus propiedades para crear el primer prototipo de visualizador LCD. A partir de ese momento el desarrollo y aplicación de estos dispositivos ha sido y es espectacular.

Funcionamiento

El fenómeno LCD esta basado en la existencia de algunas sustancias que se encuentran en estado solidó y liquido simultáneamente, con lo que las moléculas que las forman tienen una capacidad de movimiento elevado, como en los líquidos, presentando además una tendencia a ordenarse en el espacio de una forma similar a los cuerpos sólidos cristalinos.
El display o visualizador LCD esta formado por una capa muy delgada d cristal liquido, del orden de 20 micras encerrada entre dos superficies planas de vidrio sobre las que están aplicados unos vidrios polarizados ópticos que solo permiten la transmisión de la luz según el plano horizontal y vertical.
El nombre cristal liquido es si mismo contradictorio, normalmente entendemos a los cristales como algo sólido y todo lo contrario para un liquido, aunque ambos puedan ser transparentes a la luz. Pues bien y por extraño que parezca, existen sustancias que tienen ambas características.

Cambio en la polarizacion

El estado líquido ofrece una acción de cambio de polarización de luz incidente en un ángulo de 90° por el cristal y si encuentra un polarizador vertical situado en el vidrio posterior, podrá pasar a través del mismo. Si se aplica una determinada tensión eléctrica entre las superficies que encierran el cristal, las moléculas del mismo dejaran pasar la luz sin introducir ningún cambio sobre la misma, entonces al llegar al polarizado será detenida, comportándose el conjunto como un cuerpo opaco.
En realidad el material de cristal líquido esta organizado en capas sucesivas; la posición de las moléculas de cada capa esta ligeramente desfasada unas de otras, de tal manera que entre la primera y la última capa hay un desfase total de 90° cuando no hay influencia de ningún campo eléctrico. La luz polarizada se obtiene de hacer pasar la luz incidente en el display por unos filtros ópticos o polarizados situados en ambas caras del dispositivo: uno colocado verticalmente y otro horizontal, esto es desfasados 90° uno del otro.
Aplicando un campo eléctrico por medio de un electrodo a una determinada zona del cristal, las moléculas de cristal de esta zona toman una posición igual y en fase con el primer filtro pero no con el segundo, no dejando pasar la luz y por lo tanto nada q reflejar por el espejo, sin embargo las zonas del cristal sin influencia del campo eléctrico sigue siendo transparente, el contraste se obtiene así de la relación luz/oscuridad entre zonas transparentes y opacas.

Tipos de despliegues visuales

1.Lentes LCD resplandecientes
Tienen la apariencia de un par de anteojos, un foto sensor es montado en estos anteojos de LCD con el único propósito de leer una señal de la computadora. Esta señal le dice a los anteojos si permite pasar luz por el lado derecho o por el izquierdo del lente.
Los anteojos se conmutan de uno a otro lente a 60 Hertz, lo cual causa que el usuario perciba una vista tridimensional continua vía el mecanismo del paralelaje.

2.Despliegues montados en la cabeza
Colocan una pantalla en frente de cada ojo del individuo todo el tiempo. La vista, el segmento del ambiente virtual generado y presentado es controlado por la orientación de los sensores montados en el "casco". El movimiento de la cabeza es reconocido por la computadora, y una nueva perspectiva de la escena es generada.
En la mayoría de los casos, un conjunto de lentes ópticos y espejos usados para agrandar la vista, llenar el campo visual y dirigir la escena de los ojos.

3.Aplicaciones
Los LCD evolucionaron con el tiempo para cubrir aplicaciones más ambiciosas como pantalla de TV, monitores de PC y en general visualizadores de mayor resolución: esto complicó sus diseños haciéndolos cada vez mas sofisticados. Con el paso del tiempo se han sucedido varias tecnologías de fabricación de LCDs, las principales son:

De plano común: Apropiada para displays sencillos como los que incorporan calculadoras y relojes, se emplea un único electrodo posterior para generar campo eléctrico.

De matriz pasiva: Para crear imágenes de buena resolución. En estos displays hay dos matrices de electrodos en forma de líneas paralelas, el modo de funcionamiento es multiplexado y controlado normalmente por circuitos integrados especializados en esta aplicación. Son baratos y fáciles de construir pero tienen una respuesta lenta al refresco de imágenes.

De matriz activa: Cada píxel esta compuesto por un transistor y un condensador, cada uno de estos grupos esta activado de forma secuencial por líneas de control, la tensión en placas de cada condensador determina el nivel de contraste de ese píxel con lo que se puede crear una escala de grises controlando de forma adecuada la tensión.